Повышение долговечности подшипников коленчатого вала автомобильных двигателей путём применения управляемой предпусковой смазочной системы

• Автор: Альмеев, Руслан Игоревич
• Шифр специальности: 05.22.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 166 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА ПО НАДЕЖНОСТИ ДВС НА РЕЖИМАХ ПУСКА И ПРОГРЕВА
1.1. Анализ причин отказов подшипников коленчатого вала
1.2. Влияние низкой температуры на надежность пуска и ресурс ДВС
1.3. Анализ устройств предпусковой смазки деталей двигателя
1.4. Выводы и задачи исследования
2. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНРІЯ
2.1. Общие программа и методика исследования
2.2. Методика аналитического исследования
2.3. Методика экспериментального исследования
2.3.1. Методика экспериментального исследования эффективности устройства для предпусковой смазки
2.3.2. Методика определения параметров смазочного процесса на переходных режимах работы двигателя
2.3.3. Методика определения теплового состояния подшипников
коленчатого вала
2.4. Методика оптимизации параметров устройства для предпусковой смазки
3. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СМАЗОЧНОГО ПРОЦЕССА ПОДШИПНИКОВ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА НА ПЕРЕХОДНЫХ РЕЖИМАХ РАБОТЫ
3.1. Аналитические зависимости параметров смазочного процесса подшипников коленчатого вала от температуры пуска
3.2. Расчётно-аналитическая оценка работоспособности подшипников коленчатого вала по параметрам смазочного процесса
3.3. Вероятностная оценка изнашивания шатунных подшипников коленчатого вала
3.4. Выводы

4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Оценка результатов экспериментальных исследований эффективности устройства для предпусковой смазки
4.2. Оптимизация параметров работы устройства
4.3. Оценка результатов эксплуатационных исследований
4.4. Выводы
5. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ И ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
5.1. Разработка схемы включения устройства для предпусковой смазки в систему смазки двигателя
5.2. Технико-экономическая оценка эффективности исследования
5.3. Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. В Российской Федерации около 80% грузовых автомобилей и другой техники эксплуатируется в зонах с довольно продолжительным холодным периодом [71]. Так, в районах Крайнего Севера России продолжительность зимнего периода превышает 300 дней в год, а температура воздуха опускается до минус 60°С [143]. В районах умеренного климата отрицательные температуры воздуха наблюдаются полгода. В этих условиях, как правило, хранение техники безгаражное. Такие условия эксплуатации предъявляют высокие требования к надежности подвижного состава автомобильного транспорта, к качеству эксплуатационных материалов и технологическому оборудованию по предпусковой подготовке. Особенно актуальна эта проблема для двигателей, на которые приходится основная часть отказов, особенно в зимнее время.
По данным статистических исследований отказов автомобилей КамАЗ, на двигатель приходится порядка 35 % всех отказов, а затраты на их устранение составляют более 50 % всех затрат на текущий ремонт. Конструкторы современных двигателей постоянно работают над повышением надежности автомобильных двигателей, о чем свидетельствует динамика снижения количества отказов за последние годы. Однако полностью эта задача до сих пор не решена.
В связи с этим, повышение пусковых качеств двигателей транспортных средств и создание эффективных способов предпусковой подготовки, представляет собой актуальную и многоплановую задачу. Другой актуальной задачей, связанной с низкотемпературной эксплуатацией, является снижение пусковых износов деталей двигателя. При пуске и прогреве холодного двигателя штатный масляный насос не обеспечивает необходимого давления в масляной магистрали, сопряжения двигателя работают в режиме граничного трения, что приводит к значительной интенсификации их изнашивания.

Устройства, относящиеся к второй группе, имеют аналогичные недостатки - необходимость внесения значительных конструктивных изменений в смазочную систему двигателя; подача масла к узлам трения только перед пуском двигателя. Кроме того, данные устройства имеют довольно сложную конструкцию.
Способы, относящиеся к третьей группе [129], связаны с конструктивными особенностями смазочной системы, способствующими уменьшению задержки при подаче масла к узлам двигателя. Например, наличие дополнительных каналов (трубопроводов) для подачи масла напрямую в главную масляную магистраль, без прохождения его через фильтры.
Ускорение подачи масла к трущимся парам после пуска двигателя также обеспечивается [47]:
- использованием в системе смазки запорных клапанов, препятствующих вытеканию масла из магистральных каналов, фильтров, центрифуг, маслораздаточных полостей и агрегатов при остановке двигателя. В частности, запорные клапаны в виде резиновых диафрагм, вмонтированных в корпус полнопоточного масляного фильтра. При остановке двигателя клапан закрыт, что препятствует сливу масла из фильтра в картер.
- повышением давления открытия редукционного клапана в насосе или перенесением клапана в конец главной магистрали, а также применением в конце главной магистрали ограничительного клапана, помимо редукционного в насосе;
- уменьшением объема масляных каналов и полостей, заполняемых маслом под давлением.
По результатам анализа различных устройств и систем, применяемых с целью оптимизации параметров смазочного процесса на режиме пуска, можно сделать следующие выводы: